Als Akira Yoshino die große Entdeckung seines Lebens macht, denkt er nicht an Elektroautos. Gemeinsam mit zwei Kollegen forscht der japanische Chemiker Anfang der 80er-Jahre an einer Technologie, die zwar theoretisch bekannt ist, die aber noch nicht wirklich funktioniert. Er will einen möglichst kleinen Akku herstellen, der gleichzeitig eine hohe Energiedichte hat. Der Prototyp einer wiederaufladbaren Batterie, den die drei Forscher entwickeln, besteht aus einer Kathode aus Lithium-Cobaltoxid zu einer Anode aus Polyacetylen und – er funktioniert.
1985 bekommen Yoshino und seine Kollegen das Patent auf die erste Lithium-Ionen-Batterie. Dass sie damit den Grundstein für eine technologische Revolution legen, ist ihnen zunächst gar nicht bewusst. „Am Anfang haben wir gedacht, dass die Acht-Millimeter-Kamera ein großer Anwendungsfall für Lithium-Ionen-Akkus sein wird, aber dann wurde die Nachfrage durch Handys, Smartphones und Laptops immer größer“, erzählt Yoshino im Gespräch mit Welt. „Zu 99,9 Prozent hätte ich nie davon geträumt, dass die Lithium-Ionen-Akkus eine so große Sache werden würden. Nur zu 0,1 Prozent hatte ich so eine Vorahnung.“
Heute steckt Yoshinos Erfindung in nahezu jedem Gerät, das sich wieder aufladen lässt, und es kommen immer neue Anwendungen hinzu. Selbst in Elektroautos werden heute zahlreiche Lithium-Ionen-Akkuzellen genutzt, um die nötige Energie fürs Fahren zu speichern.
„Ich habe damals geahnt, dass es möglich sein könnte, auch Autos mit den Lithium-Ionen-Akkus anzutreiben“, sagt Yoshino heute. „Aber die Herstellung war damals so teuer, dass ich nicht gedacht hätte, dass man die Kosten in den Griff bekommen könnte.“ Damals habe eine Batterie pro Kilowattstunde rund 300.000 Yen gekostet, umgerechnet etwa 2260 Euro. Heute beträgt der Preis nur noch 10.000 Yen, also 75 Euro.
Akku-Erfinder: 500 Kilometer werden möglich sein
Auch die Energiedichte hat sich in den vergangenen Jahren immer weiter gesteigert, sodass auch höhere Reichweiten für Elektroautos möglich wurden. Doch der Erfinder der Lithium-Ionen-Akkus sieht Grenzen für die eigene Technik: „Wenn man die Lithium-Ionen-Batterien noch weiter verbessert, werden auch 500 Kilometer möglich sein“, sagt Yoshino.
„Darüber hinaus braucht man größere technische Veränderungen.“ Hält er es dann für richtig, Autos mit Akkus anzutreiben? „Das Elektroauto stößt nicht nur keine Emissionen aus, sondern bietet noch einen weiteren Nutzen, indem man es als Speicher im Stromnetz verwenden kann“, sagt Yoshino. „Insgesamt glaube ich daher, dass das Elektroauto der richtige Weg ist.“
Der japanische Forscher ist heute 70 Jahre alt und berät das Unternehmen Asahi Kasei, für das er einst den Akku entwickelte. Asahi Kasei ist ein Chemie-Mischkonzern, der vom Innenfutter für Anzüge bis zur Frischhaltefolie vieles herstellt – auch Teile für die Akku-Produktion.
Das in Deutschland weitgehend unbekannte Unternehmen machte 2017 einen Umsatz von rund 14,2 Milliarden Euro und knapp 870 Millionen Euro Gewinn. „Ich bin weiterhin in der Forschung von Asahi Kasei beschäftigt, auch wenn ich kein eigenes Labor mehr habe“, sagt er. „Ich beschäftige mich natürlich auch mit der Entwicklung der Festkörperbatterie.“
Feststoffakkus haben Vorteile, sind aber nicht serienreif
Der Feststoffakku gilt als die nächste mögliche Revolution, die Yoshinos eigene Erfindung ablösen könnte. „Es läuft alles auf die Feststoffbatterie zu, aber bis man sie kommerzialisieren und industrialisieren kann, muss man noch etwas Geduld haben“, sagt der Japaner. „Es wird noch mindestens zehn Jahre dauern, bis ein solcher Akku auf den Markt kommen wird.“
Doch die Hoffnungen sind groß, dass die neue Technologie einige der Schwächen von Yoshinos Erfindung eliminieren kann, das weiß auch der Forscher selbst: „Der Vorteil der Feststoffbatterie ist vor allem, dass sie deutlich schneller geladen werden kann“, sagt er. „Rechnerisch könnte die Ladezeit auf fünf Minuten sinken, aber da gibt es noch einige technische Hürden.“
Und es gäbe bei der Feststoffzelle noch einen weiteren Vorteil: „Bei der Lithium-Ionen-Batterie gibt es außerdem das Hitzeproblem, sie muss gekühlt werden, die Feststoffakkus nicht“, sagt Yoshino. Fällt die Kühlung weg, kann man auf dem gleichen Platz mehr Akkuzellen unterbringen, die Reichweite der Autos würde sich deutlich erhöhen.
Das Elektroauto müsse daher auch noch nicht das Ende der Maschinen sein, die mit seinen Lithium-Ionen-Akkus betrieben werden, glaubt Yoshino. So werden sich etwa auch aus Drohnen, die schon heute mit Batterien betrieben werden, weitere Entwicklungen ergeben. „Wenn das geschafft ist, liegt eine elektrische Cesna, also ein Kleinflugzeug nahe“, sagt der Erfinder. „Ein großer Elektro-Jumbo liegt sicher noch in ferner Zukunft, aber die Forschung und Entwicklung geht in diese Richtung, und irgendwann wird es ein Batterieflugzeug geben.“
Nicht reich und berühmt, aber glücklich
Berühmt geworden sind mit seiner Erfindung andere. Nur Experten kennen den Namen von Akira Yoshino, während Elon Musk jedes Kind kennt, der Yoshinos Akkus in die Elektroautos von Tesla einbauen lässt. Auch der Japaner verfolgt genau, was beim amerikanischen Elektroautobauer passiert, doch Musk dürfte die Prognose von Yoshino nicht freuen: „Bei technischen Revolutionen gibt es immer Pioniere, in der IT-Welt war das Steve Jobs“, sagt er.
„Aber diese Pioniere werden immer irgendwann abgelöst, im Fall von Steve Jobs zum Beispiel durch Bill Gates.“ Diese Geschichte wiederhole sich auch bei den Elektroautos: „Der Vorreiter bei der Elektromobilität ist derzeit Elon Musk, aber die Frage ist: Wer kommt danach?“, sagt Yoshino. „Irgendwann wird auch Elon Musk überholt werden und von der Bildfläche verschwinden.“ Ob er wie Steve Jobs dann noch einmal ein Comeback schaffen könne, müsse man abwarten.
Yoshino sagt, es mache ihm nichts aus, dass ihm seine Erfindung nur unter Fachleuten zu Ruhm verholfen hat. Hat sie ihn wenigstens wohlhabend gemacht? Bekommt er für jede verkaufte Akkuzelle Geld? Yoshino lacht und schüttelt den Kopf. „Ich bin nicht reich geworden, aber ich wurde entsprechend von Asahi Kasei belohnt“, sagt er. „Aber ich habe nicht nur materiell von der Erfindung profitiert, insgesamt hat sie mich glücklich gemacht.“
Dieser Artikel erschien zuerst bei Welt.de.